9.3.2 Расчет камеры шоковой заморозки

Теплоприток через наружные ограждения Q₁, Вт, определяем по формуле (9.9)

Q₁ = 0,35*(2*1,2*1,5+2*1,2*2,0+2*1,5*2)*(16-(-30))+0,35*1,8*(3-(-30)) = = 252,63 Вт.

Теплоприток от упакованных продуктов при их холодильной обработке, Q₂, Вт, определяют по формуле

Q₂ = Q_2п + Q_2т, (9.17)

где Q_2п – теплоприток от продуктов при их холодильной обработке, Вт;

Q_2т – теплоприток от тары при холодильной обработке продукта, Вт.

Теплоприток от замораживания продукта, Q_2п ,Вт находим по формуле

Q_2п = G*q/(τ*3600), (9.18)

где G- расход мяса на замораживание, кг;

q – удельное количество теплоты, отводимое от продукта, кДж/кг;

τ – продолжительность замораживания, ч.

Удельное количество теплоты, отводимое от продукта, q, кДж/кг определяем по формуле

q = C₀(t_н-t_кр)+ W*ω*r+C_м(t_кр-t_ск), (9.19)

где C₀ – теплоемкость мяса до замораживания, кДж/(кг*К);

t_н – начальная температура мяса, ⁰С;

t_кр – криоскопическая температура мяса, ⁰С;

W – содержание влаги в мясе, доли от единиц;

ω – количество вымороженной влаги, доли от единиц;

r – удельная теплота льдообразования, кДж/(кг*К);

C_м - теплоемкость мяса после замораживания, кДж/(кг*К);

t_ск – средняя конечная температура, ⁰С.

q = 3,24(8-(-1))+0,94*0,645*334+1,93(-1-(-18)) = 298 кДж.

Продолжительность замораживания, τ, ч, определяем по формуле

τ = q*ρ/( t_кр-t₀)*δ*(δ/2λ + 1/α), (9.20)

где ρ – плотность замораживаемого мяса, кг/м³;

t₀ – температура теплоотводящей среды, ⁰С;

δ – толщина продукта, м;

δ/λ – термическое сопротивление слоя упаковки, (м²*К)/Вт;

α – коэффициент теплоотдачи теплоотводящей среды, Вт/(м²*К).

τ = 298*1130*10³/(-1-(-30))*0,025*(0,25/2*1,4 + 1/20) = 4 часа 17 минут.

Таким образом, подставляя полученные значения в формулу (9.18), получим

Q_2п = 98*298*10³/(4,28*3600) = 1890 Вт.

Теплоприток от тары при холодильной обработке продукта, Q_2т, Вт, находим по формуле

Q_2т = М_т*с_т(t_н-tк)/(τ*3600), (9.21)

где М_т – суточное поступление тары, кг/сут.;

с_т – удельная теплоемкость материала тары, кДж/(кг*К);

t_н и t_к – соответственно температура до и после замораживания, ⁰С.

Q_2т = 14,7*1,86*(8-(-30))/(4.28*3600) = 0,67 Вт.

Теплоприток от пребывания людей q₁ Вт, определяется по формуле (9.12)

q₁ = 350·1= 350 Вт.

Теплоприток от работы электрооборудования q₂, Вт, определяется по формуле (9.13)

q₂ = 10³·2·0,9 = 1800 Вт.

Теплоприток от освещения q₃, Вт, определяют по формуле (9.14)

q₃ = 2,3·1,8 = 4,14 Вт.

Теплоприток при открывании дверей в охлаждаемые помещения q₄, Вт, определяют по формуле (9.15)

q₄ = 18,6·1,8 = 33,48 Вт.

Суммарный эксплуатационный теплоприток Q₃, Вт, составляет по формуле (9.11)

Q₃ = 350+1800+4,14+33,48= 2187,6 Вт.

Полную требуемую производительность холодильной камеры Q₀, Вт, определяем по формуле (9.16)

Q = 252,63 + 1890 + 0,67 + 2187,6 = 4331,3 Вт.

Выбранная ранее камера шоковой заморозки удовлетворяет полученным в ходе расчетов параметрам. Техническая характеристика которой приведена в разделе 6.